牛永鋒,昝凱,張瑩瑩,董文恒
(安陽市農(nóng)業(yè)科學院,河南 安陽 455000)
玉米、大豆間作是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種重要的間作種植模式,有利于農(nóng)產(chǎn)品均衡供給。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的發(fā)展和種糧比較效益的變化,我國大豆種植面積逐年減少,對大豆的需求主要依靠進口。隨著人們對食品品質要求的提高,鮮食玉米越來越受到廣大消費者的喜愛,市場需求旺盛。因此,提高大豆、鮮食玉米產(chǎn)量具有重要的現(xiàn)實意義。目前,對玉米、大豆間作模式的研究主要集中于普通玉米與大豆[1-12],而對鮮食玉米與大豆間作模式的研究報道較少[10-12],關于鮮食玉米不同種植密度對間作鮮食玉米和大豆產(chǎn)量的影響研究尚未見報道。為此,采用麥收后大豆直播和鮮食玉米延后播種的間作模式,研究鮮食玉米不同種植密度對鮮食玉米、大豆間作系統(tǒng)產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響,為該模式的推廣應用提供理論依據(jù)。
試驗于2021年6—10月在安陽市農(nóng)業(yè)科學院柏莊試驗基地進行。試驗地位于河南省北部,海拔54 m,年平均氣溫13.4℃,年平均降雨量627.9 mm,雨熱同期,平均氣溫≥10℃的初日是4月2日,終日是11月1日,共214 d,無霜期平均200 d。前茬作物為小麥,土壤肥力中上。
供試鮮食玉米品種為彩甜糯1965,由山西大豐種業(yè)有限公司提供;大豆品種為安豆203,由安陽市農(nóng)業(yè)科學院提供。
試驗設置大豆單作(S)、鮮食玉米單作(M)、鮮食玉米與大豆間作(I)3種種植模式。單作鮮食玉米種植密度為該品種推薦密度52 500株/hm2;間作鮮食玉米設置3個種植密度:25 000株/hm2(D1)、30 000株/hm2(D2)和35 000株/hm2(D3);大豆間作、單作種植密度均為該品種推薦密度125 000株/hm2。采取隨機區(qū)組排列,3次重復,行長5 m,行距0.6 m,鮮食玉米與大豆間作行比為2∶4(2行鮮食玉米、4行大豆)。大豆間作、單作播種時間均為2021年6月10日,鮮食玉米間作、單作播種時間均為2021年7月7日,播種時使用點播器點播,1穴2粒,出苗后留苗1穴1株。
1.3.1 土地當量比(LER)LER常用來衡量間作優(yōu)勢。LER=(Yic/Ymc)+(Yib/Ymb),式中,Yic和Yib分別代表間 作作 物c、b產(chǎn) 量;Ymc和Ymb分 別 為c、b單 作產(chǎn) 量。當LER>1時,表明間作有優(yōu)勢;當LER<1時,表明間作為劣勢。
1.3.2 產(chǎn)量和產(chǎn)值2021年9月20日收獲鮮食玉米并計產(chǎn),10月5日收獲大豆并計產(chǎn)。然后根據(jù)當?shù)仄骄袌鰞r格(大豆6.0元/kg、鮮食玉米2.0元/kg),計算單作鮮食玉米、單作大豆、鮮食玉米與大豆間作3種種植模式的產(chǎn)值。
采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進行處理,利用DPS 18.05軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較。
由圖1可知,3個間作處理的LER均大于1,介于1.24~1.37,說明鮮食玉米與大豆間作具有優(yōu)勢,可提高土地利用率。隨著間作鮮食玉米種植密度的增加,間作鮮食玉米的LER呈明顯增加趨勢,從0.49增加至0.62,以ID3處理最大;3個間作處理大豆的LER相近,為0.74~0.75,不隨鮮食玉米種植密度的改變而明顯改變;間作系統(tǒng)的總LER變化趨勢與間作鮮食玉米的LER變化趨勢一致,表現(xiàn)為ID3>ID2>ID1,其中,ID3與ID1處理差異顯著。綜上,ID3處理的LER最大,土地利用效率最高。
圖1 鮮食玉米種植密度對鮮食玉米、大豆間作系統(tǒng)LER的影響
由表1可知,間作處理大豆、玉米產(chǎn)量均明顯低于相應單作處理。3個間作處理的大豆產(chǎn)量相近,差異不顯著。間作鮮食玉米產(chǎn)量隨著種植密度的增加而顯著增加,以ID3處理最高,為8 361.6 kg/hm2,較ID1、ID2處理分別提高27.2%、14.0%。間作系統(tǒng)作物總產(chǎn)量的變化趨勢與間作鮮食玉米產(chǎn)量變化趨勢一致。
表1 鮮食玉米種植密度對鮮食玉米、大豆間作系統(tǒng)產(chǎn)量的影響 kg/hm2
由表2可知,3個間作處理的總產(chǎn)值均高于單作大豆和單作鮮食玉米處理,分別較其提高7 219.2~10 776.6元/hm2和3 673.0~7 230.4元/hm2,以ID3處 理最高。
表2 鮮食玉米種植密度對鮮食玉米、大豆間作系統(tǒng)產(chǎn)值的影響 元/hm2
潘利文等[1]、田藝心等[2]研究認為,玉米、大豆間作優(yōu)勢明顯,不同模式的玉米、大豆間作均具有增產(chǎn)優(yōu)勢,間作系統(tǒng)的LER均大于1,以2∶4間作模式增產(chǎn)優(yōu)勢最大。趙建華等[3]研究發(fā)現(xiàn),間作系統(tǒng)中玉米晚播會降低玉米后期的競爭力,影響玉米產(chǎn)量。李淑敏等[4]、朱元剛等[5]、高陽等[6]研究認為,相對于單作,玉米、大豆間作促進了玉米的生長,而間作大豆受玉米遮陰的影響而減產(chǎn)。本研究根據(jù)鮮食玉米生育期較短的特點,采用鮮食玉米錯期晚播的間作模式,以減輕共生期間鮮食玉米對大豆生長的影響。3個間作處理的LER均大于1,說明鮮食玉米與大豆間作具有優(yōu)勢,可提高土地利用率,以ID3處理最大,這與前人[1-3]研究結果相似。
本研究發(fā)現(xiàn),對于間作系統(tǒng),隨著鮮食玉米種植密度增加,鮮食玉米產(chǎn)量呈逐步增加趨勢,可進一步探討間作鮮食玉米在更高密度下的表現(xiàn),以進一步挖掘間作系統(tǒng)中鮮食玉米的增產(chǎn)優(yōu)勢。綜上,通過間作鮮食玉米種植密度的增加,充分發(fā)揮邊行優(yōu)勢,可提高間作系統(tǒng)產(chǎn)量,增產(chǎn)、增效明顯,為鮮食玉米與大豆錯期間作模式的推廣應用提供了理論依據(jù)。